聚碳酸酯及彈性體改質聚碳酸酯機械性質研究(二)

Abstract

衝擊試驗乃評估材料韌性強度快速而簡單的一種方法。而傳統Izod耐衝擊強度測試, 只能從刻度盤上求得試片斷裂時所吸收的能量, 無法得到破壞之所有過程資料, 且材 料的溫度、厚度、應變速率、凹槽半米徑 (Notch Radius) , 退火 (Annealing)分子 量, 彈性體含量等變數對能量的吸收影響很大. 為了彌補Tzod以上的缺失, 故在Ins tron上加裝慢速Izod的裝置, 經由負荷感應器 ( Force Transducer) 及微電腦處理系統顯示負何一變形量圖, 由此可觀測破壞時能量 吸收之整個過程. 其應變速率範圍為0.05mm/min至 500mm/min, 並可在此裝置加上溫 控箱, 使用加熱器及液態氮, 溫度範圍為-99℃ 至199℃ . 本研究即針對溫度、厚度、應變速率、凹槽半徑、退火、分子量，彈性體含量等諸變 數的影響下，探討聚碳酸酯及彈性體增韌聚碳酸酯凹槽後試片產生裂縫 (Crack)前之 遲滯 (Hysteresis) 及韌性- 脆性轉移作用. Izod耐衝擊測試之結果顯示, 較薄試片, 較大凹槽半徑, 較高分子量, 較多彈性體含 量具有較佳的耐衝擊強度及較低的韌性- 脆性轉移溫度 (Ductile-Brittle Transit- ion Temperature, DBTT). 慢速Tzod及循環 (Cycle)測試之結果亦顯示較高溫度薄試片, 較小應變速率, 較大凹 槽半徑, 較少退火時間, 較高分子量及較多彈性體含量, 較有利於產生韌性的破壞機 構, 同同時也產生較大的遲滯能及較大的塑性變形區 (Plastic Zone) . 由此結果, 本研究提出一初步的塑性變形區模型作為解釋韌性- 脆性轉移機構之間的行為模式.